自动变速器工作原理幻灯片

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1、自 动 变 速 器,第一节 概 述,1.自动变速器的分类,按控制原理分为液控液压式、电控液压式和电控机械式。 按传动方式分为普通齿轮型、行星齿轮型和链条型自动变速器。 按驱动方式分为FR车和FF车自动变速器。,1.自动变速器的分类,FF车用自动变速器,FR车用自动变速器,2.自动变速器的组成,变矩器(或偶合器） 行星齿轮机构 液压控制系统 电子控制系统,第二节 液力变矩器,1.液力变矩器构造,组成：泵轮、导轮、涡轮及外壳。 材料：用铝合金精密铸造，或用钢板冲压而成。 结构：泵轮与涡轮相对安装，导轮装于两者之间，三者之间都保持一定间隙，相互之间没有机械联系，并且装合后，轴向断面构成环状空腔，称为

2、循环圆；泵轮随壳体固定在曲轴后端凸缘上，为主动部分，涡轮通过输出轴与传动系相连，为从动部分，导轮安装在固定套筒上，在导轮与固定套筒之间装有单向离合器，固定套筒与壳体刚性连为一体。,1.液力变矩器构造,1.液力变矩器构造,2.液力变矩器工作原理,2.液力变矩器工作原理,涡轮的扭矩为什么得到了增加？ Mw = Mb + Md,2.液力变矩器工作原理,2.液力变矩器工作原理,2.液力变矩器工作原理,导轮何时起作用，何时不起作用？ 随涡轮转速的不断增大，涡轮出口处的液流的牵连速度相应的增大，液流冲击导轮叶片的作用逐渐减小，当达到某一数值时，液流不再对导轮叶片产生冲击作用，此时Mw = Mb ；若涡轮转

3、速的进一步增大，液流对导轮叶片背部产生冲击作用，导轮开始自由转动。,3.液力变矩器性能指标,转矩比（K）涡轮输出转矩泵轮输出转矩 Mw / Mb 转速比（i）涡轮转速/泵轮转速= nw/nB1 传动效率（）涡轮轴输出功率/泵轮轴输出功率,4.单向离合器,滚柱型单向离合器 楔块型单向离合器,4.1滚柱型单向离合器,4.2楔块型单向离合器,5.锁止离合器,由于进入偶合工况后，由于没有增扭作用，涡轮得到的扭矩应是曲轴的输出扭矩，但实际过程中，并没有100传递动力，使燃油经济性下降。 于是在液力变矩器中设置锁止离合器使其在高速工况下，用机械方式连接泵轮和涡轮。,5.1锁止离合器结构,5.2锁止离合器工

4、作原理,第三节齿轮变速系统,目录,概述 单排行星齿轮系统 行星齿轮变速系统 平行轴式齿轮变速系统 换档执行器的结构与原理,1.概述,分类：平行轴式和行星齿轮式。 功能：速比可变、转向可逆、不传递动力。 工作情况：由若干齿轮组（一般为常啮合齿轮）形成前进档和倒档，配之相应档位离合器及其执行机构等组成；液压操纵系统根据车速、负荷及驾驶员的意愿，利用各种液压控制阀及其执行机构来实现档位的变换。 自动变速器与无极变速器的区别?,2.行星齿轮变速系统,单排行星齿轮变速系统 复合式行星齿轮变速系统 典型自动变速器齿轮变速系统,2.1单排行星齿轮变速系统,组成：太阳轮、行星轮、行星轮架和齿圈。,2.1单排行

5、星齿轮变速系统,3.复合式行星齿轮变速系统,辛普森式齿轮机构 拉维纳式齿轮机构,3.1辛普森式齿轮机构,丰田A340E齿轮变速系统结构,丰田A340E齿轮变速系统结构,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D”位（二档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D

6、”位（二档） “2”位（二档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D”位（二档） “2”位（二档） “D”位（三档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D”位（二档） “2”位（二档） “D”位（三档） “D”位（四档）OD超速档,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D”位（二档） “2”位（二档） “D”位（三档） “D”位（四档）OD超速档 “

7、R”位（倒档）,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,丰田A340E齿轮变速系统工作原理,“D”或“2”位（一档） “1”位（一档） “D”位（二档） “2”位（二档） “D”位（三档） “D”位（四档）OD超速档 “R”位（倒档） “N”位和“P”位（空挡和停车档）,3.2拉维纳式齿轮机构,4.平行轴式齿轮变速系统,4.平行轴式齿轮变速系统,工作原理 一档： 二档： 三档： 四档： 倒档：,4.平行轴式齿轮变速系统,5.换档执行器的结构与原理,片式离合器 片式制动器 带式制动器,5.1片式离合器,结构 由若干交错排列的离合器片和离合器盘组成； 离合器片均为双面粘有摩擦片的钢片制成摩擦片由基体材

8、料为经硬化处理的合成（纤维素或合成材料）物制成，为改善其摩擦系数，在浸渍处理后加入酚醛树脂作为添加剂，具有较高的摩擦系数，受压力和1、片式离合器温度变化影响很小；,5.1片式离合器,5.1片式离合器,工作原理 操作过程 工作油路 活塞单向阀：减小离合器脱开不良或阻滞。 内外活塞 外活塞操作，额定扭矩增大； 那活塞操作，额定扭矩减小； 额定扭矩 摩擦表面区； 离合器片外径； 离合器片数； 施加于活塞的油压；,5.1片式离合器,5.1片式离合器,5.1片式离合器,5.1片式离合器,5.1片式离合器,5.1片式离合器,5.1片式离合器,特点 摩擦区宽，额定扭矩大； 采用增加或减少离合器片数量的方法能

9、方便地改变扭矩； 改变ATF油压改变扭矩； 均为湿式摩擦状态，摩擦磨损小，无须经常间隙调整；,5.2.1片式制动器,结构 工作原理,5.2.1片式制动器,5.2.1片式制动器,5.2.2带式制动器,直接动作式制动器 杠杆式制动器 连杆式制动器,5.2.2.1直接动作式制动器,5.2.2.2杠杆式制动器,5.2.2.3连杆式制动器,第三节 自动变速器电控系统结构与原理,1.传感器结构与原理,节气门位置传感器 速度传感器 主速度传感器（输出轴）、辅助速度传感器（车速表）； 换档规律选择开关 经济型（ECON）一般型（NORMAL）动力型（PWR）； 空挡启动开关 控制启动继电器电路，同时把档位信号

10、传给ECU； 超速档开关 停车制动开关和停车灯开关 后座控制（先二档再一档）；解除锁止信号，防车熄火；,2.液控式换档规律曲线,3.电控式换档规律曲线,4.ECU的功能,换档正时控制 超速行驶的控制 锁止系统的控制 畜压器背压控制 发动机转矩控制 失效防护功能,第四节 液压控制系统,目录,1.概述 2.液力油泵 3.基本阀门 4.调压阀 5.节流阀及止回阀 6.节气门压力修正阀 7.锁定信号阀 8.锁定继动阀 9.换档阀 10.手控阀 11.液压系统换档过程分析,1.概述,作用：液压控制系统提供工作压力，通过电控实现换档离合器、制动器，阀体上的各种阀的接通、关闭或控制通过变速器的油流，把ATF

11、的液力传递给相应的施力装置，从而达到自动变速器变速的目的。 组成,1.概述,2.液力油泵,作用：使ATF产生一定的压力和流量的动力源 ，供给液力变矩器和液压自动操纵系统所需的液压油，并保证各摩擦副的润滑的需要。 分类：内啮合渐开线齿轮泵、摆线齿轮泵、叶片泵和齿轮泵。,2.1内啮合渐开线齿轮泵,2.2摆线齿轮泵（转子泵）,2.3叶片泵,3.基本阀门,3.1调节阀 3.2控制阀,3.1调节阀,球阀 活塞型阀 滑阀型阀 改进型滑阀,3.1调节阀,3.1调节阀,3.1调节阀,3.2控制阀,手控阀 液压和弹簧阀 改进型液压和弹簧阀 反向快出油阀 缓冲阀,3.2控制阀,3.2控制阀,3.2控制阀,4.调压

12、阀,液压自动系统一般有主调压阀和第二调压阀两个调压阀。 主调压阀是根据节气门开度和选档杆位置地变化，将油泵油压调节至规定值，形成稳定地工作液压（管路压力），它是自动变速器内最基本、最重要地压力，因为它用于操纵所有离合器、制动器的动作；同时它也是自动变速器内所有其他控制压力的压力源。 若主调压阀工作异常，导致管路压力不定； 管路压力过高，引起换档冲击和功率损失； 管路压力过低，引起离合器、制动器打滑而烧蚀； 第二调压阀作用蚀调节供给液力变矩器和摩擦副润滑的油压，且当发动机停止转动时，关闭液力变矩器的油路，防止大量ATF从液力变矩器外流，保证下次启动工作时正常工作。,4.调压阀,5.1节流阀,作用

13、：产生与节气门开度成正比的节气门信号，经节流阀压力修正阀修正后，作用与主调压阀的阀芯下端，使主调压阀所调节的管路压力随节气门开度增大而增大。 结构 工作原理,5.1节流阀,5.2止回阀,作用：使当变速器排入二档以上，节气门开度稍大时，减少加速踏板的作用力，使加速踏板的操作变得滑快。 结构 工作原理,5.2止回阀,6.节气门压力修正阀,作用：将作用于主调压阀下端得节气门压力转换成随节气门开度非线性变化得压力信号，以使管路压力在节气门开度较大时得增长速率减小。 结构 原理,6.节气门压力修正阀,6.节气门压力修正阀,7.锁定信号阀,将来自B2得管路压力打开和闭合，然后作用至锁定继动阀。 原理,7.

14、锁定信号阀,8.锁定继动阀,根据锁定信号阀的锁定信号，通过改变通往变矩器的ATF的流向，使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。 原理,8.锁定继动阀,9.换档阀,9.1 12换档阀 9.2 23换档阀 9.3 34换档阀,9.1 12换档阀,9.2 23换档阀,9.3 34换档阀,10.手控阀,11.液压系统换档过程分析,一档：离合器C0、C1单向离合器F0、F2工作。 二档：离合器C0、C1单向离合器F0、F1，制动器B2工作。 三档：离合器C0、C1、C2单向离合器F0、制动器B2工作。 四档：离合器C1、C2、制动器B0、 B2工作。,11.液压系统换档过程分析,11.液压系统换档

15、过程分析,电磁阀工作情况： 12换档阀 NO.2 2 (3) 档 ； NO.2 1, (OD)档 23换档阀 NO.1 2 (1) 档 ； NO.1 3, (OD)档 34换档阀 NO.2 2 (3) 档 ； NO.2 OD（1）档 一档 NO.1 ，NO.2 ； 二档 NO.1 ，NO.2 ； 三档 NO.1 ，NO.2 ； 四档 NO.1 ，NO.2 ；,11.液压系统换档过程分析,一档 NO.1 ，NO.2 ； D位一档油路：离合器C0、C1单向离合器F0、F2工作。,11.液压系统换档过程分析,二档 NO.1 ，NO.2 ； D位二档油路：离合器C0、C1单向离合器F0、F1，制动器B2工作。,11.液压系统换档过程分析,三档 NO.1 ，NO.2 ； D位三档油路：离合器C0、C1、C2单向离合器F0、制动器B2工作。,11.液压系统换档过程分析,四档 NO.1 ，NO.2 ； D位四档油路：离合器C1、C2、制动器B0、 B2工作。,